Regulação e Modulação do pH no Cérebro

A regulação do pH é uma função homeostática vital compartilhada por todos os tecidos. Mecanismos que governam H+ no fluido intracelular e extracelular são especialmente importantes no cérebro, pois a atividade elétrica pode provocar rápidas mudanças de pH em ambos os compartimentos. Esses transientes ácido-base podem, por sua vez, influenciar a atividade neural ao afetar uma variedade de canais iônicos. Os mecanismos responsáveis pela regulação do pH intracelular no cérebro são semelhantes àqueles de outros tecidos e são compostos principalmente por formas de troca Na+/H+, troca Na+-driven Cl-/HCO3-, cotransporte Na+-HCO3- e troca passiva Cl-/HCO3-. Diferenças na expressão ou eficácia desses mecanismos foram observadas entre os neurônios e células gliais funcional e morfologicamente diversos que foram estudados. A identificação molecular de isoformas de transportadores revelou heterogeneidade entre regiões do cérebro e tipos celulares. A atividade neural gera uma variedade de deslocamentos de pH extracelular e intracelular que se originam de uma variedade de mecanismos. Os deslocamentos de pH intracelular em neurônios e glia foram vinculados ao transporte de Ca2+, ativação de sistemas de extrusão ácida e acumulação de produtos metabólicos. Os deslocamentos de pH extracelular podem ocorrer dentro de milissegundos da atividade neural, surgem de uma variedade de mecanismos e são governados pela atividade da anidrase carbônica extracelular. A importância funcional desses deslocamentos de pH compartimentalizados e dependentes da atividade é discutida.